高强钢筋能够有效提升混凝土结构的极限承载能力,但结构的正常使用性能往往不能满足要求,高强非预应力钢筋与预应力技术相结合可以提高混凝土结构的工作性能。目前,国内有关600 MPa钢筋配置于部分预应力混凝土结构的研究还尚属空白,本文采用试验研究、理论分析和数值计算相结合的方法,对配置600MPa非预应力钢筋的部分预应力混凝土梁在静力荷载和疲劳荷载作用下的受弯性能进行了研究,主要研究工作包括:(1)进行了配置600 MPa非预应力钢筋的有粘结和无粘结部分预应力混凝土梁在静力荷载作用下的受弯性能试验,分析了试验梁的受力特征和破坏形态,以及裂缝和挠度发展规律。结果表明:试验梁的受力过程可分为三个阶段,其塑性变形能力良好。600 MPa钢筋与钢绞线协同受力性能较好,600 MPa钢筋的强度和延性能够充分发挥。(2)基于静力加载试验,分析了配置600 MPa非预应力钢筋的部分预应力混凝土梁的裂缝性能、变形性能、延性、开裂荷载和受弯承载力等受弯性能的特点,结果表明:配置600MPa非预应力钢筋的部分预应力混凝土梁的预应力损失、裂缝间距及宽度、抗弯刚度、开裂荷载和受弯承载力可以依据《混凝土结构设计规范》的相关公式计算,并提出了最大裂缝宽度和抗弯刚度计算修正系数。荷载准永久组合或频遇组合效应下试验梁的最大裂缝宽度可以满足规范限值要求,荷载标准组合效应下的最大裂缝宽度不能满足规范限值要求。(3)对比研究了配置600MPa非预应力钢筋的有粘结和无粘结部分预应力混凝土梁的受弯性能,结果表明:配置600MPa非预应力钢筋的两类试验梁裂缝分布均匀,挠度发展平稳,正常使用阶段有粘结试验梁的裂缝宽度和挠度更小。通过配置600 MPa钢筋及提高其配筋率,均能有效提升两类试验梁的受弯承载力,且有粘结试验梁的提升幅度更大,其极限受弯承载力平均高于无粘结试验梁3.20%。无粘结试验梁的位移延性系数和曲率延性系数分别平均高于有粘结试验梁7.34%和10.02%。(4)通过理论分析,采用数理统计方法提出了配置600 MPa非预应力钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁的预应力筋极限应力增量计算公式,并通过相关验算证明了该公式适用范围合理,计算准确性较好。基于理论分析,提出了以混合配筋指数为变量的配置600MPa非预应力钢筋的部分预应力混凝土梁的受弯承载力简化计算公式,给出了600 MPa钢筋的抗拉强度设计值。(5)进行了配置600 MPa非预应力钢筋的部分预应力混凝土梁在疲劳荷载作用下的受弯性能试验,分析了混凝土应变、600MPa钢筋应变和挠度等随疲劳荷载次数的变化规律,对比研究了疲劳试验梁和静载对照梁的受弯性能。结果表明:疲劳加载阶段600 MPa钢筋应变和钢绞线应力等增幅较小;静载破坏阶段与对照梁相比,疲劳试验梁的600MPa钢筋应变和受弯承载力没有明显变化,跨中截面应变符合平截面假定,正常使用阶段裂缝宽度和挠度更大。探讨了混凝土和600 MPa钢筋疲劳应力幅的变化规律及计算方法,提出了600MPa钢筋的疲劳应力幅限值。